JPH091026A - ペースト塗布機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノズル交換でノズル吐出口の位置が変動して
も、ノズルと基板との位置関係を所望に設定してペース
トパターンの描画が正確にできるようにする。 【構成】 点Ｐ０はカメラの視野の中心であり、Ｘはこ
の点Ｐ０から位置ずれしていないノズル吐出口の真下位
置までの距離である。いま、仮基板をカメラが撮像可能
に配置し、次に、距離Ｘだけこの仮基板を移動させてノ
ズル吐出口から仮基板にペーストを滴下して点打ちペー
ストＰ１を塗布し、さらに、点打ちペーストＰ１から±
ＤＸの位置に点打ちペーストＰ３，Ｐ５を、点打ちペー
ストＰ１から±ＤＹの位置に点打ちペーストＰ２，Ｐ４
を夫々塗布する。そして、仮基板を距離Ｘだけ上記とは
逆方向に移動させ、点ＰＯを基準として、これら点打ち
Ｐ１〜Ｐ５の位置ずれを検出し、ノズル吐出口の位置ず
れ量を求める。この位置ずれ量を用いて、実際にパター
ンを形成する基板とノズルとの位置関係を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に所望のパター
ン形状にペーストを塗布描画するペースト塗布機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ペースト収納筒の先に設けられたノズル
からペーストを吐出させながら、ノズルと基板との上下
並びに前後左右方向の相対位置関係を変化させることに
より、基板上に所望パターン形状のペースト膜を描画す
る技術が知られており、例えば、特開平２ー５２７４２
号公報に示される技術は、ノズルに対して基板を相対的
に移動させ、また、ノズルと基板の間隙を調節しつつ、
ノズルから基板上に抵抗ペーストを吐出させ、所望の抵
抗パターンを形成するものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】所望パターンの描画を
行なってペースト収納筒からペーストがほとんど吐出さ
れてしまい、次の基板でのパターンの描画の途中でペー
ストが切れてしまう恐れがあるが、このような場合、描
画の途中でそのペースト収納筒にペーストを充填するこ
とは、精密機器としての構成上問題があるので、上記の
ような従来のペースト塗布機では、次の基板での描画に
先立って、新たにペーストが満たされたペースト収納筒
に交換できるようにするのが普通である。この場合、ペ
ースト収納筒とノズルは一体になっており、従って、ノ
ズルも同時に交換される。このような交換を、以下、ノ
ズルの交換という。

【０００４】このような場合、ペースト収納筒やノズル
などの加工精度やこれらの取付け精度のばらつきによ
り、ノズル交換の前後でノズル吐出口の基板に対する相
対位置が変動し、基板の所望位置からペーストの塗布描
画を行なうことができないことが多かった。

【０００５】そこで、例えば、液晶表示装置の液晶封止
基板にシール材をパターン描画塗布する場合には、シー
ル材のパターンに位置ずれがあると、基板同士を重ねた
ときに、表示画素の一部がシール材のパターンの外側に
位置するような場合も起り、画面上に正しい表示をする
ことができなくなる恐れがある。

【０００６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、ノ
ズル交換によってノズル吐出口の基板に対する位置変動
があっても、この基板の所定位置に正しくペーストパタ
ーンを塗布描画することができるようにしたペースト塗
布機を提供することにある。

【０００７】本発明の他の目的は、ノズル交換に伴うノ
ズル吐出口の位置変動に対して、自動的にかつ正確にノ
ズル吐出口と基板との相対位置関係を設定することがで
きるようにしたペースト塗布機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、テーブル上に載置された基板の所望位置
に対するノズル交換時のノズルの吐出口の位置を基板へ
の互いに離れた任意数のペースト塗布点で計測する手段
と、該計測手段による各ペースト塗布点についての計測
結果からノズルを交換した際のノズル吐出口の位置変動
を算出する手段と、該算出手段で得た結果から交換後に
おけるノズル吐出口に対して上記基板を所望位置に位置
決めする手段とを設ける。

【０００９】上記算出手段は、具体的には、上記計測手
段による各ペースト塗布点についての全ての計測結果の
統計処理及び最初に塗布したペースト塗布点を除く残り
のペースト塗布点の統計処理のいずれかでノズルを交換
した際のノズル吐出口の位置変動を算出する。

【００１０】また、本発明は、テーブル上に載置された
基板の所望位置に対するノズル交換時のノズルの吐出口
の位置を基板への互いに離れた任意数のペースト塗布点
のうち最後に塗布したペースト塗布点で計測する手段
と、該計測手段による最後に塗布したペースト塗布点に
ついての計測結果からノズルを交換した際のノズル吐出
口の位置変動を算出する手段と、該算出手段で得た結果
から交換後におけるノズル吐出口に対して上記基板を所
望位置に位置決めする手段を設けたことにある。

【００１１】さらに、本発明は、ノズル交換の事実を記
憶する手段、該記憶手段のデータに基いてノズルの吐出
口の位置を計測しノズル吐出口の位置変動を算出して交
換後のノズル吐出口に対して上記基板を所望位置に位置
決めする手段を設けたことにある。

【００１２】

【作用】ノズル吐出口に僅かに吐出したペーストを基板
上に点打ちし、画像処理技術などによりこの点打ちペー
スト位置を読取ってノズルを交換した際のノズル吐出口
の位置変動を算出しようとする場合、ノズル交換時にノ
ズル吐出口に僅かに吐出したペーストの中心がノズル吐
出口の中心に一致していることは稀で、本発明者らの検
討によると、基板上に複数回ペーストを互いに離れた位
置に複数回点打ちすると、次第にノズル吐出口に僅かに
吐出したペーストの中心がノズル吐出口の中心に一致し
ていくことが確認された。

【００１３】この事実に基づき、新たに交換されたペー
ストが満たされたペースト収納筒のノズルから基板上に
互いに離れた任意数の点状に塗布したペーストの位置を
ノズルの吐出口の位置を計測する手段で読み取る。そし
て、基板の所望位置に対する各ペースト塗布点について
の計測結果からノズルを交換した際のノズル吐出口の位
置変動を統計処理などで算出する。すると、ノズル吐出
口に僅かに吐出したペーストの中心がノズル吐出口の中
心に一致していないことによる誤差は消されて、ペース
ト収納筒の加工精度や取り付け精度によるノズル吐出口
の位置変動を求めることができるようになる。その後、
この位置変動を補正することで、基板に対しノズル吐出
口を所望の位置に位置決めすることができ、ノズル交換
の前後でのノズルの位置ずれがなくなる。

【００１４】ペースト点打ちの最初のデータを用いない
ことによって、ペーストの中心がノズル吐出口の中心に
一致していないことによる誤差は極端に小さなものとな
る。また、ペースト点打ちの最後のデータを用いること
によって、統計処理をしなくても、可及的にペーストの
中心がノズル吐出口の中心に一致した計測結果でノズル
を交換した際のノズル吐出口の位置変動を算出すること
ができる。

【００１５】ノズル交換時にその旨を装置の記憶部に入
力しておく。それによって、装置は新たな基板が搭載さ
れたときなどに、自動的に、記憶部におけるノズル交換
に関するデータの有無を確認し、データが在れば、交換
前後のノズルの位置ずれを求めてノズルと基板の位置を
調整し、各基板で同じ位置からの塗布描画が可能とな
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。図１は本発明によるペースト塗布機の一実施例を示
す概略斜視図であって、１はノズル、２はペースト収納
筒（以下、シリンジという）、３は光学式変位計、４ａ
はＺ軸テーブル、４ｂはカメラ支持部、５はＸ軸テーブ
ル、６はＹ軸テーブル、７は基板、８はθ軸テーブル
部、９は架台部、１０はＺ軸テーブル支持部、１１ａは
画像認識カメラ（基板位置決め用カメラ）、１１ｂは鏡
筒、１２はノズル支持具、１３は基板吸着部、１４は制
御装置、１５ａはＺ軸モータ、１５ｂはＸ軸モータ、１
５ｃはＹ軸モータ、１６はモニタ、１７はキーボード、
１８は外部記憶装置である。

【００１７】同図において、架台部９上にＸ軸テーブル
５が固定され、このＸ軸テーブル５上にＸ軸方向に移動
可能にＹ軸テーブル６が搭載され、さらに、このＹ軸テ
ーブル６上にＹ軸方向に移動可能にθ軸テーブル８が搭
載されている。このθ軸テーブル８には基板吸着部１３
が搭載されており、この基板吸着部１３に基板７が例え
ばその四辺が夫々Ｘ，Ｙ軸方向に平行になるように吸着
されて載置される。

【００１８】Ｘ軸テーブル５にＸ軸モータ１５ｂが、Ｙ
軸テーブル６にＹ軸モータ１５ｃが夫々取り付けられて
おり、これらＸ軸モータ１５ｂとＹ軸モータ１５ｃと
は、例えば、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと
いう）などからなる制御装置１４で制御駆動される。即
ち、Ｘ軸モータ１５ｂが駆動されると、Ｙ軸テーブル６
とθ軸テーブル８と基板吸着部１３とがＸ軸方向に移動
し、Ｙ軸モータ１５ｃが駆動されると、θ軸テーブル８
と基板吸着部１３とがＹ軸方向に移動する。従って、制
御装置１４でＹ軸テーブル６とθ軸テーブル８とを夫々
任意の距離だけ移動させることにより、基板７を架台部
９に平行な面内で任意の方向、任意の位置に移動させる
ことができる。また、制御装置１４でθ軸テーブル８を
駆動することにより、基板７をＺ軸廻りにθ軸方向に回
転させることができる。

【００１９】架台部９の面上にＺ軸テーブル支持部１０
が設置され、これにノズル１とシリンジ２を結合し、か
つ、ノズル１を距離計として働く光学式変位計３の下側
近傍に位置決めするノズル支持具１２をＺ軸方向（上下
方向）に移動させるＺ軸テーブル４ａが取り付けられて
いる。この実施例では、ノズル１とシリンジ２及びこれ
らを結合するノズル支持具１２がペーストカートリッジ
を形成している。Ｚ軸テーブル４ａの制御駆動は、これ
に取り付けられているＺ軸モータ１５ａを制御装置１４
が制御することによって行なわれる。

【００２０】Ｙ軸テーブル６やθ軸テーブル８を駆動し
ながら、シリンジ２の内部に圧力を加えることにより、
ノズル１のペースト吐出口から基板７上にペーストが吐
出され、これによって基板７上にペーストパターンが描
画される。

【００２１】キーボード１７からは、基板７上に描画す
るペーストパターンの形状を指示するためのデータや、
ノズル１のペースト吐出口と基板７の表面との間の距離
を所望に指示するデータなどが入力される。また、ハー
ドディスクなどからなる外部記憶装置１８は、ペースト
塗布機の電源立上げ時に制御装置１４におけるマイコン
のＲＡＭに格納するための各種設定値を記憶しておくた
めのものである。

【００２２】カメラ支持部４ｂには、鏡筒１１ｂを備え
た画像認識用カメラ１１ａが取り付けられており、基板
７の初期位置設定時などの基板７の位置を認識するため
に用いられる。かかる画像データは制御装置１４に供給
され、各部の制御に用いられる。また、モニタ１６で
は、かかる画像やキーボード１７の入力データなどを表
示する。

【００２３】図２は図１におけるシリンジ２部分を拡大
して示す斜視図であって、図１に対応する部分には同一
符号をつけている。

【００２４】同図において、光学式変位計３の下端部に
三角形状の切込部が形成され、この切込部に発光素子と
受光素子とが設けられている。シリンジ２の下端部に
は、光学式変位計３のこの切込部の下部にまで伸延した
ノズル支持具１２が設けられており、このノズル支持具
１２の先端部下面に、光学式変位計３の切込部の下方に
位置するように、ノズル１が取り付けられている。

【００２５】光学式変位計３は、ノズル１の先端から基
板７の表面までの距離を非接触の三角測法で計測するも
のである。即ち、光学式変位計３の発光素子から放射さ
れたレーザ光Ｌは基板７上の計測点Ｓで反射して光学式
変位計３の受光素子で受光されるが、この場合、ノズル
支持具１２によってこのレーザ光Ｌが遮られないよう
に、これに発光素子，受光素子が上記切込部の異なる側
面に設けられて、レーザ光Ｌが斜めの方向に放射されて
斜めの方向に反射されるようにしている。

【００２６】ここで、レーザ光Ｌによる計測点Ｓとノズ
ル１の直下の位置とは基板７上でΔＸ，ΔＹだけ僅かに
ずれているが、この程度のずれでは、基板７の表面での
計測点Ｓとノズル先端直下の位置とでは殆ど基板７の表
面の凹凸に差がないから、光学変位計３でノズル１の先
端からその直下の基板７の表面までの距離をほぼ正確に
計測することができる。

【００２７】制御装置１４（図１）は、ペーストの塗布
描画時では、基板７の表面にうねりがあるとしても、光
学式変位計３の計測結果に基いてＺ軸テーブル４ａを上
下に操作することにより、ノズル１のペースト吐出口が
基板７の表面から所望の距離を保ち、塗布されるペース
トの幅や厚さが全ペーストパターンで一様になるように
している。

【００２８】なお、上記の計測点Ｓが基板７上の既に塗
布されたペーストをできるだけ横切らないようにするた
めには、この計測点Ｓがノズル１の吐出口からのペース
トの落下点から、Ｘ，Ｙ両軸に関して、斜め方向になる
ようにすればよい。

【００２９】図３は図１における制御装置１４の一具体
例を示すブロック図であって、１４ａはマイコン、１４
ｅは外部インターフェース、１４ｂはモータコントロー
ラ、１４ｃｂはＸ軸ドライバ、１４ｃｃはＹ軸ドライ
バ、１４ｃｄはθ軸ドライバ、１４ｃａはＺ軸ドライ
バ、１４ｄは画像処理装置、１５ｄはθ軸モータ、Ｅは
エンコーダ、ＰＰはペーストパターンであり、図１に対
応する部分には同一符号をつけている。

【００３０】同図において、マイコン１４ａは、主演算
部や、後述するペーストパターンＰＰの描画などのため
のソフト処理プログラムを格納したＲＯＭ、主演算部で
の処理結果や外部インターフェース１４ｅ及びモータコ
ントローラ１４ｂからの入力データを格納するＲＡＭ、
外部インターフェース１４ｅ及びモータコントローラ１
４ｂとデータをやりとりする入出力部などを備えてい
る。

【００３１】キーボード１７からは描画しようとするペ
ーストパターンの形状を所望に指定するデータや、ノズ
ル１，基板７間の距離を所望に指定するデータなどが入
力され、外部インターフェース１４ｅを介してマイコン
１４ａに供給される。マイコン１４ａでは、これらデー
タがＲＯＭに格納されているソフトプログラムに従って
主演算部やＲＡＭを用いて処理される。

【００３２】このように処理されたペーストパターンの
形状を指定するデータに従ってモータコントローラ１４
ｂが制御され、Ｘ軸ドライバ１４ｃｂ，Ｙ軸ドライバ１
４ｃｃまたはθ軸ドライバ１４ｃｄによってＸ軸モータ
１５ｂ，Ｙ軸モータ１５ｃまたはθ軸モータ１５ｄを回
転駆動する。また、これらモータの回転軸にエンコーダ
Ｅが設けられ、これによって夫々のモータの回転量（駆
動操作量）が検出されてＸ軸ドライバ１４ｃｂ，Ｙ軸ド
ライバ１４ｃｃまたはθ軸ドライバ１４ｃｄやモータコ
ントローラ１４ｂを介してマイコン１４ａにフィードバ
ックされ、Ｘ軸モータ１５ｂ，Ｙ軸モータ１５ｃまたは
θ軸モータ１５ｄがマイコン１４ａによって指定される
回転量だけ正確に回転するように制御される。これによ
り、基板７上に上記所定のペーストパターンが描画され
る。

【００３３】また、ペーストパターンの描画中、光学変
位計３の計測データは図示しないＡーＤ変換器でディジ
タルデータに変換され、外部インターフェース１４ｅを
介してマイコン１４ａに供給され、ここで上記のノズル
１，基板７間の距離を指定するデータとの比較処理など
がなされる。基板７の表面にうねりがあると、これが入
力データに基づいてマイコン１４ａによって検出され、
モータコントローラ１４ｂが制御されてＺ軸ドライバ１
４ｃａによってＺ軸モータ１５ａを回転駆動する。これ
により、Ｚ軸テーブル４ａ（図１）が上下に変位してノ
ズル１（図２）のペースト吐出口と基板７の表面との間
の距離を一定に保つ。このＺ軸モータ１５ａの回転軸に
もエンコーダＥが設けられており、これによってＺ軸モ
ータ１５ａの回転量をＺ軸ドライバ１４ｃａやモータコ
ントローラ１４ｂを介してマイコン１４ａにフィードバ
ックすることにより、Ｚ軸モータ１５ａがマイコン１４
ａによって指定される回転量だけ正確に回転するように
制御される。

【００３４】ペースト描画パターンのデータやペースト
収納筒交換時のデータなど、キーボード１７から入力さ
れる各種データやマイクロコンピュータ１４ａで処理さ
れて生産された各種データなどは、マイクロコンピュー
タ１４ａに内蔵のＲＡＭに格納される。

【００３５】次に、この実施例におけるペースト塗布描
画とペースト収納筒交換の動作について説明する。

【００３６】図４において、電源が投入され（ステップ
１００）、まず、塗布機の初期設定が実行される（ステ
ップ２００）。

【００３７】この初期設定は図５に示すように行なわれ
る。即ち、まず、Ｚ軸テーブル４ａ，Ｘ軸テーブル５及
びＹ軸テーブル６が所定の原点位置に位置決めされ（ス
テップ２０１）、次いで、ペーストパターンデータと基
板位置データとペースト吐出終了位置データとの設定を
行なう（ステップ２０２，２０３）。この設定のための
データ入力は図１のキーボード１７から行なわれる。入
力されたデータは、前述のように、制御装置１４におけ
るマイクロコンピュータ１４ａ（図３）に内蔵のＲＡＭ
に格納される。

【００３８】図４に戻って、シリンジ２の交換があった
かどうか（シリンジ交換については図１０のペースト膜
形成処理工程（ステップ７００）で詳細に説明する）の
確認判断が行なわれる（ステップ３００）。この交換が
あれば、ノズル位置ずれ量の計測が行なわれて（ステッ
プ４００）基板が搭載され（ステップ５００）、シリン
ジ２の交換がなければ、基板が搭載される（ステップ５
００）。

【００３９】ここで、シリンジ２の交換があった場合の
ノズル位置ずれ量計測処理工程（ステップ４００）につ
いて、図１と図６により詳細に説明する。

【００４０】まず、図１の吸着台１３に仮基板を搭載し
て（ステップ４０１）、吸着台１３に吸着保持させ（ス
テップ４０２）、画像認識カメラ１１ａの視野中心に当
る仮基板をノズル１の直下に移動させる（ステップ４０
３）。そして、Ｚ軸テーブル４ａでノズル１を降下し
（ステップ４０４）、シリンジ２に充填されているペー
ストを仮基板上に塗布して点状の膜を形成し、点打ちを
実行する（ステップ４０５）。その後、ノズル１を上昇
させる（ステップ４０６）。そして、かかるステップ４
０４〜ステップ４０６の一連の動作が任意に設定された
回数だけ繰り返し行なわれる。

【００４１】設定された回数だけ点打ちが繰り返された
ことが確認されると（ステップ４０７）、画像認識カメ
ラ１１ａの視野中心下に仮基板を移動させる（ステップ
４０８）。そして、画像認識カメラ１１ａで各点打ちペ
ーストの位置を計測する（ステップ４０９）。この位置
計測は各点打ちペースト毎に全点打ちペーストについて
実行され（ステップ４１０）、計測データはマイクロコ
ンピュータ１４ａのＲＡＭに格納される。

【００４２】図７は上記の点打ちを説明するための図で
あって、画像認識カメラ１１ａで仮基板上を見た状況を
示し、ここでは、点打ち回数を５回とし、これら５個の
点打ちペーストをＰ１〜Ｐ５で示している。

【００４３】図１，図６及び図７において、各点打ちペ
ーストＰ１〜Ｐ５は、点打ちペーストＰ１を中心にＸ，
Ｙ軸方向にＤＸ，ＤＹの等間隔で互いに重ならないよう
にＹテーブル６とθ軸テーブル８とを移動させて、塗布
される（ステップ４０５）。点線で示す枠Ｇは画像認識
カメラ１１ａの視野であって、距離ＤＸ，ＤＹは視野Ｇ
内に全点打ちペーストＰ１〜Ｐ５が収まるような値に選
択される。

【００４４】また、図７における距離Ｘは、ステップ４
０８で移動開始前における画像認識カメラ１１ａの視野
中心Ｐ０からのＹテーブル６のＸ軸方向の移動距離であ
る。この移動距離Ｘはこの視野中心Ｐ０からずれのない
ノズルの先端直下の位置までの予め決められた距離であ
り、従って、この距離ＸだけＹテーブル６を移動させる
と、最初の点打ちペーストＰ１の中心と画像認識カメラ
１１ａの視野Ｇの中心は一致している筈である。また、
他の点打ちペーストＰ２〜Ｐ５の中心間隔は、最初の点
打ちペーストＰ１の中心からＤＸ，ＤＹの距離をなして
いる筈である。しかしながら、実際には、位置ずれを起
している。

【００４５】この位置ずれには、ペースト収納筒２やノ
ズル１などの加工精度や、これらの取付け精度のばらつ
きによるものと、ノズル交換時にノズル吐出口に僅かに
吐出したペーストの中心がノズル吐出口の中心に一致し
ていないことによるものが含まれている。この不一致を
起す根拠の１つに、ノズル交換時におけるノズル吐出口
の清掃がある。丁寧に清掃をすれば、ノズル交換時に必
要以上の時間がかかるし、作業性が低下する。この実施
例は、後者の原因による位置ずれを、以下に説明するよ
うにして、短時間のうちに解消するものである。

【００４６】画像認識カメラ１１ａで点状の各ペースト
（点打ちペースト）Ｐ１〜Ｐ５を撮影し、もとの画像デ
ータを画像処理装置１４ｄ（図３）で公知の画像処理を
し、点状ペーストの重心、つまり、Ｐ１〜Ｐ５点の中心
位置を求める。

【００４７】図８（ａ）〜（ｅ）は点打ちペーストＰ１
〜Ｐ５を画像処理した点の中心位置を示している。ここ
で、実線は各点打ちペーストＰ１〜Ｐ５を画像処理した
輪郭を示す。

【００４８】各点打ちペーストＰ１〜Ｐ５とノズル１と
を画像認識カメラ１１ａで同時に撮像することができな
いので、ノズル１の輪郭は各点打ちペーストＰ１〜Ｐ５
に対比して仮想的に２点鎖線で示している。ΔＸ１〜Δ
Ｘ５，ΔＹ１〜ΔＹ５は、ペースト収納筒２やノズル１
などの加工精度やこれらの取付け精度のばらつきによる
ものを含んだ各点打ちペーストＰ１〜Ｐ５の中心とノズ
ル１の中心のずれ量を示し、点打ち回数が増すほど、ず
れ量ΔＸ１，ΔＹ１がΔＸ２，ΔＹ２、……、ΔＸ５，
ΔＹ５と収斂していく様子を示している。

【００４９】次に、ノズル１の視野Ｇの中心との位置ず
れ量（偏差）を下式で算出し、この偏差は後で使用する
ことになるので、ノズル１の位置ずれ量としてマイクロ
コンピュータ１４ａのＲＡＭに格納しておく（ステップ
４１１）。

【００５０】

【数１】

【００５１】

【数２】

【００５２】（なお、ｉは各点打ちペーストＰ１〜Ｐ５
の塗布順番であり、また、ｍｅａｎは平均値である） 最後に、仮基板の吸着解除して（ステップ４１２）、図
４でのノズル位置ずれ量計測処理（ステップ４００）が
終了する。

【００５３】点打ち数ｎは、この実施例では、５となっ
ており、大きい点打ち数ｎを持たせると誤差は小さくな
るが、ステップ４０４〜ステップ４１１の一連の動作に
要する処理時間との兼合いで、この点打ち数ｎは任意に
設定して差し支えない。

【００５４】図４に戻って、ステップ５００では、ペー
ストが所望のパターンで塗布描画されるべき基板７が吸
着台１３（図１）に搭載されて吸着保持され、次いで、
基板予備位置決め処理が行なわれる（ステップ６０
０）。

【００５５】図９はこのステップ６００の一具体例を示
すフローチャートである。

【００５６】同図において、まず、吸着台１３に搭載さ
れた基板７の位置決め用マークを画像認識カメラ１１ａ
で撮影し（ステップ６０１）、画像認識カメラ１１ａの
視野内での位置決め用マークの重心位置を画像処理で求
める（ステップ６０２）。ここで、視野中心と重心位置
とのずれ量を算出し（ステップ６０３）、基板７を所望
の塗布開始位置にセットするために、このずれ量を用い
てＹ軸テーブル６のＸ軸方向移動量，θ軸テーブル８の
Ｙ軸方向の移動量及びθ軸テーブル８のθ軸方向の移動
量を算出し（ステップ６０４）、さらに、モータコント
ローラ１４ｂ（図３）でこれらを各サーボモータ１５ｂ
〜１５ｄ，１５ａの操作量に変換し（ステップ６０
５）、これらテーブル６，８をＸ，Ｙ軸方向やθ軸方向
に移動させて基板７を所望の位置に設定する（ステップ
６０６）。

【００５７】次に、基板７がこの所望の位置に設定され
たか否かを確認するために、再び位置決め用マークを画
像認識カメラ１１ａで撮影してその視野内での位置決め
用マーク中心（重心）を計測し（ステップ６０７）、視
野内でのマーク中心のずれ量を求めて（ステップ６０
８）、ずれ量が許容範囲にあるかどうかを確認する（ス
テップ６０９）。そして、この許容範囲内ならば、この
基板予備位置決め処理（ステップ６００）を終了し、許
容範囲外ならば、ステップ６０４に戻って以上の処理を
繰り返す。

【００５８】かかる基板予備位置決め処理（ステップ６
００）が終わると、図４において、次のペースト膜形成
処理（ステップ７００）に移る。

【００５９】図１０はこのステップ７００の一具体例を
示すフローチャートである。

【００６０】同図において、まず、塗布開始位置へ基板
７を移動させ（ステップ７０１）、基板位置の比較・調
整移動が行なわれる（ステップ７０２）。これは、図６
及び図７に示したように、先に説明したノズル１の位置
ずれ量計測処理（ステップ４００）に基づくものであ
り、以下、図１１によって説明する。

【００６１】まず始めに、図６でのステップ４０９で求
めてマイクロコンピュータ１４ａ（図３）のＲＡＭに格
納されたノズル１（図１）の位置ずれ量Ｘｍｅａｎ，Ｙ
ｍｅａｎが、図２に示したノズル１の位置ずれ許容範囲
△Ｘ，△Ｙ内にあるか否かの判断を行なわれる（ステッ
プ７０２ａ）。これら位置ずれ量がこの許容範囲内（△
Ｘ≧Ｘｍｅａｎ、△Ｙ≧Ｙｍｅａｎ）であれば、そのま
ま図１０での次の処理工程、即ち、ノズル高さ設定処理
（ステップ７０３）に移る。

【００６２】しかし、この許容範囲外（△Ｘ＜Ｘｍｅａ
ｎ、△Ｙ＜Ｙｍｅａｎ）であるときには、図１１におい
て、先の位置ずれ量Ｘｍｅａｎ，Ｙｍｅａｎから基板７
の移動を行なうＹ，θ軸テーブル６，８のＸ，Ｙ軸方向
の移動量を算出し（ステップ７０２ｂ）、モータコント
ローラ１４ｂ（図３）の操作量の設定をする（ステップ
７０２ｃ）。そして、Ｘ，Ｙ軸ドライバ１４ｃｂ，１４
ｃｃを介してサーボモータ１５ｂ，１５ｃを夫々指定さ
れた量だけ回転させて、Ｙ，θ軸テーブル６，８をＸ，
Ｙ軸方向に移動させ、これにより、ノズル１を交換した
ことによって生じたノズル１の吐出口と基板７の所望位
置とのずれを解消させで、基板７を所望位置に位置決め
する（ステップ７０２ｄ）。これにより、図１０でのス
テップ７０２の処理が終了する。

【００６３】図１０において、ステップ７０２の処理が
終わると、次に、ノズル１の高さ設定が行なわれる（ス
テップ７０３）。このときのノズル１の吐出口から基板
７までの間隔が、塗布されるペーストの厚みになる。基
板７は、上記のように、図９での基板予備位置決め処理
（ステップ６００）と図１１での基板位置比較・調整移
動処理（ステップ７０２）によって所望位置にセットさ
れているので、ノズル１の高さが設定されると、ペース
トの吐出が始まって描画動作が開始される（ステップ７
０４）。

【００６４】そして、これとともに、光学式距離計３か
ら実測データが入力されて基板７の表面のうねりが測定
され（ステップ７０５）、また、光学式距離計３の実測
データから光学式距離計３の計測点Ｓ（図２）がペース
ト膜上にあるか否かを判定する（ステップ７０６）。こ
の判定は、光学式距離計３の計測点Ｓがペースト膜を横
断すると、光学式距離計３からの実測データが急激に許
容値を越えて変化するから、光学式距離計３からの実測
データが急激にこの許容値を越えて変化することを検出
することによって行なわれる。

【００６５】光学式距離計３の計測点Ｓがペースト膜上
でない場合には、この実測データを基に、基板７の表面
のうねりに応じてＺ軸テーブル４ａを移動させるための
補正データの算出を行なう（ステップ７０７）。そし
て、Ｚ軸テーブル４ａを用いてノズル１の高さ補正を
し、Ｚ軸方向でのノズル１の位置を設定値に維持する
（ステップ７０８）。

【００６６】光学式距離計３の計測点Ｓがペースト膜上
を通過中と判定した場合（ステップ７０６）には、ノズ
ル１の高さを変化させずにそのまま保持させてペースト
膜の吐出を継続させる。これは、僅かな幅のペースト膜
上を計測点Ｓが通過中では、基板７の表面に殆ど変化が
ないことが多いので、ノズル１の高さを変えないでおく
と、ペーストの吐出形状に変化はなく、従って、所望の
ペースト膜を描くことができる。計測点Ｓがペースト膜
上にあることを計測しなくなった時点で、元のノズル高
さ補正工程に戻る。

【００６７】さらに、描画動作を進め、設定されたパタ
ーン動作が完了しているかどうかによってペースト吐出
の継続または終了の判定を行なう（ステップ７０９）。
このペースト膜の形成が完了したか否かは、基板７が予
め決められたパターンの終端に対する位置に達したか否
かによって行なわれ（ステップ７１１）、パターンの終
端に至っていないときには、再びステップ７０５から上
記の一連の処理動作を繰り返し、このようにして、ペー
スト膜形成をパターン終端まで継続する。パターンの終
端に達すると、Ｚ軸テーブル４ａを駆動してノズル１を
上昇させ、図４でのペースト膜形成処理（ステップ７０
０）を終了する。

【００６８】ペースト膜形成処理が終わると、図４にお
いて、ペースト描画の終わった基板７を吸着台１３から
排出し（ステップ８００）、以上の全工程を停止するか
否かを判定する（ステップ９００）。即ち、複数枚の基
板に同じパターンでペースト膜を形成する場合には、シ
リンジ交換判定処理（ステップ３００）から基板排出処
理（ステップ８００）までの一連の動作をその枚数分繰
り返す。

【００６９】なお、停止判定処理（ステップ９００）で
は、ペースト収納筒（シリンジ）２でのペースト残量が
充分であるかどうかを、例えば、作業者が確認したり、
ノズル交換後のペースト吐出量累積によってマイクロコ
ンピュータ１４ａで判定したりして、残量が僅かであれ
ば、ここでシリンジ２の交換を行なう。そして、ノズル
交換したことをキーボード１７から入力し、その情報
（例えば、フラグ）をマイクロコンピュータ１４ａのＲ
ＡＭに格納させる。これにより、その後にシリンジ交換
判定処理（ステップ３００）を行なう場合に、ＲＡＭで
のシリンジ交換に関するデータテーブルのフラグの有無
を確認することにより、次のノズル位置ずれ量計測処理
（ステップ４００）で偏差を自動的に求めることができ
る。

【００７０】ＲＡＭでのシリンジ交換に関するデータテ
ーブルのフラグの有無を確認し、次のノズル位置ずれ量
計測処理（ステップ４００）で偏差を自動的に求めと、
このフラグを消去し、その後次のノズル交換があるまで
は、ノズル位置ずれ量計測処理（ステップ４００）が無
駄に再実行されないようにする。

【００７１】もし、図１０でのペースト膜形成処理（ス
テップ７００）が実行されている途中でシリンジ２のペ
ーストがなくなり、ノズル交換を行なった場合でも、そ
の交換時点で基板排出処理（ステップ８００）に移った
り、取替えをしないでそのまま塗布描画を継続して差し
支えない基板の場合には、図４でのシリンジ交換判定処
理（ステップ３００）とノズル位置ずれ量計測処理（ス
テップ４００）とをペースト膜形成処理（ステップ７０
０）の再開前に行なうようにすればよい。

【００７２】図１１では、ノズル１の位置ずれ量Ｘｍｅ
ａｎ，Ｙｍｅａｎが図２に示したノズル１の位置ずれ許
容範囲△Ｘ，△Ｙ外であるとき、基板７の移動を行なっ
ているが、カメラ支持部４ａをＺ軸テーブル支持部１０
に対してＸ軸方向に調整移動可能とし、基板７を動かす
代わりに画像認識カメラ１１ａを移動させることによ
り、ノズル１の位置ずれ量Ｘｍｅａｎ，Ｙｍｅａｎが許
容範囲△Ｘ，△Ｙ内に入るようにしてもよい。

【００７３】また、図７，図８で説明したノズル１の位
置ずれ量Ｘｍｅａｎ，Ｙｍｅａｎの算出においては、最
初の点打ちのデータ△Ｘ１，△Ｙ１は誤差を多く含んだ
ものであるので、図６でのステップ４１１では、最初の
点打ちのデータ△Ｘ１，△Ｙ１を基礎データとして用い
ず、２番目の点打ちのデータ△Ｘ２，△Ｙ２以降のもの
を基に算出するようにしてもよい。さらには、前記した
ように、各点打ちのデータ△Ｘｉ，△Ｙｉは最後のもの
に収斂する傾向があるので、統計処理（平均化処理）に
代えて、最後の点打ちのデータ△Ｘｎ，△Ｙｎをノズル
１の位置ずれ量としてもよい。

【００７４】さらに、以上の実施例では、基板７をシリ
ンジ２に対してＸ，Ｙ軸方向に移動させるようにした
が、基板７を固定とし、シリンジ２をＸ，Ｙ軸方向に移
動させるようにしてもよい。

【００７５】さらにまた、図４での塗布機初期設定処理
（ステップ２００）の所要時間の短縮を図るために、外
部インターフェース１４ｅ（図３）にＩＣカードあるい
はフロッピディスクやハードディスクなどの外部記憶手
段１８（図３）の記憶読出装置を接続し、一方、パーソ
ナルコンピュータなどで図５での塗布機初期設定処理
（ステップ２００）のための諸データの設定を前もって
実行しておき、塗布機初期設定処理（ステップ２００）
の実行時に、外部インターフェース１４ｅに接続された
上記の記憶読出装置を介して、外部記憶手段１８からオ
フラインで各データを読み出し、マイクロコンピュータ
１４ａ（図３）のＲＡＭに移すようにしてもよい。

【００７６】そして、以上の各変形例は任意に組合せて
実施するようにしてもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ペースト収納筒の交換をして基板に対するノズル吐出口
の位置が変動しても、ノズルと基板とを所望の位置関係
に位置決めし、正確にペーストパターンを塗布描画する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるペースト塗布機の一実施例の全体
構成を示す概略斜視図である。

【図２】図１におけるペースト収納筒と光学式距離計と
の関係を示す斜視図である。

【図３】図１における制御装置の一具体例を示すブロッ
ク図である。

【図４】図１に示した実施例のペースト塗布描画動作を
示すフローチャートである。

【図５】図４における塗布初期設定処理の一具体例を示
すフローチャートである。

【図６】図４におけるノズル位置ずれ量計測処理の一具
体例を示すフローチャートである。

【図７】図６での仮基板へのペーストの点打ち処理を説
明するための図である。

【図８】図６でのノズルの位置ずれ量を得るための方法
を示す図である。

【図９】図４における基板予備位置決め処理の一具体例
を示すフローチャートである。

【図１０】図４におけるペースト膜形成処理の一具体例
を示すフローチャートである。

【図１１】図１０における基板位置比較・調整移動処理
の一具体例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ ノズル ２ ペースト収納筒 ３ 光学式距離計 ４ａ Ｚ軸テーブル ４ｂ カメラ支持部 ５ Ｘ軸テーブル ６ Ｙ軸テーブル ７ 基板 ８ θ軸テーブル ９ 架台部 １０ Ｚ軸テーブル支持部 １１ａ 画像認識カメラ １１ｂ 鏡筒 １２ ノズル支持具 １３ 吸着台 １４ 制御装置 １５ａ〜１５ｄ サーボモータ １６ モニタ １７ キーボード １８ 外部記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川隅 幸宏 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社開発研究所 内 (72)発明者 米田 福男 茨城県竜ケ崎市向陽台５丁目２番 日立テ クノエンジニアリング株式会社開発研究所 内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 テーブル上に載置された基板上にノズル
   からペーストを吐出させながら該ノズルと該テーブルと
   の相対位置関係を変化させることにより、該基板上に所
   望のパターンでペーストを塗布するペースト塗布機にお
   いて、 該テーブル上に載置された該基板の所望位置に対するノ
   ズル交換時の該ノズルの吐出口の位置を、該基板での互
   いに離れた任意数のペースト塗布点で計測する計測手段
   と、 該計測手段による該各ペースト塗布点についての計測結
   果から、ノズル交換によるノズル吐出口の位置変動を算
   出する算出手段と、 該算出手段で得られた結果から、ノズル交換後のノズル
   吐出口に対して該基板を所望位置に位置決めする位置決
   め手段とを設けたことを特徴とするペースト塗布機。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記算出手段は、前記計測手段による各ペースト塗布点
   についての全ての計測結果の統計処理と最初に塗布した
   ペースト塗布点を除く残りのペースト塗布点の統計処理
   とのいずれかにより、ノズル交換に伴うノズル吐出口の
   位置変動を算出することを特徴とするペースト塗布機。
3. 【請求項３】 テーブル上に載置した基板上にノズルか
   らペーストを吐出させながら該ノズルと該テーブルとの
   相対位置関係を変化させることにより、該基板上に所望
   のパターンでペーストを塗布するペースト塗布機におい
   て、 該テーブル上に載置された該基板の所望位置に対するノ
   ズル交換時の該ノズルの吐出口の位置を、該基板への互
   いに離れた任意数のペースト塗布点のうち最後に塗布し
   たペースト塗布点で計測する計測手段と、 該計測手段による最後に塗布したペースト塗布点につい
   ての計測結果から、ノズル交換に伴うノズル吐出口の位
   置変動を算出する算出手段と、 該算出手段で得られた結果から、ノズル交換後のノズル
   吐出口に対して該基板を所望位置に位置決めする位置決
   め手段とを設けたことを特徴とするペースト塗布機。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３において、 前記位置決め手段は、前記基板を前記所望位置に位置調
   整する手段であることを特徴とするペースト塗布機。
5. 【請求項５】 請求項１，２または３において、 前記位置決め手段は、前記基板での互いに離れた任意個
   数のペースト塗布点を読み取る基板位置決め用カメラの
   固定位置を位置調整する手段であることを特徴とするペ
   ースト塗布機。
6. 【請求項６】 請求項１，２または３において、 ノズル交換があったことを示す情報を記憶する記憶手段
   と、 該記憶手段の該情報に基いて前記ノズルの吐出口の位置
   を計測し、前記ノズル吐出口の位置変動を算出してノズ
   ル交換後の前記ノズル吐出口に対して前記基板を所望位
   置に位置決めする手段とを設けたことを特徴とするペー
   スト塗布機。